ප්ලාස්මා වැඩි දියුණු කළ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම

ප්ලාස්මා ගුණාංග
ප්ලාස්මා-වැඩිදියුණු කළ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීමේදී ප්ලාස්මාවේ ස්වභාවය නම්, වායු අවධියේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සක්‍රීය කිරීම සඳහා එය ප්ලාස්මාවේ ඉලෙක්ට්‍රෝනවල චාලක ශක්තිය මත රඳා පැවතීමයි. ප්ලාස්මා යනු අයන, ඉලෙක්ට්‍රෝන, උදාසීන පරමාණු සහ අණු එකතුවක් බැවින්, එය සාර්ව දෘෂ්ටි මට්ටමින් විද්‍යුත් වශයෙන් උදාසීන වේ. ප්ලාස්මාවක, ප්ලාස්මාවේ අභ්‍යන්තර ශක්තියේ විශාල ශක්තියක් ගබඩා වේ. ප්ලාස්මා මුලින් උණුසුම් ප්ලාස්මා සහ සීතල ප්ලාස්මා ලෙස බෙදා ඇත. PECVD පද්ධතියේ එය සීතල ප්ලාස්මා වන අතර එය අඩු පීඩන වායු විසර්ජනයකින් සෑදී ඇත. Pa සිය ගණනකට අඩු අඩු පීඩන විසර්ජනයකින් නිපදවන මෙම ප්ලාස්මාව සමතුලිත නොවන වායු ප්ලාස්මාවකි.
මෙම ප්ලාස්මාවේ ස්වභාවය පහත පරිදි වේ:
(1) ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ අයනවල අක්‍රමවත් තාප චලිතය ඒවායේ දිශානුගත චලිතය ඉක්මවා යයි.
(2) එහි අයනීකරණ ක්‍රියාවලිය ප්‍රධාන වශයෙන් සිදුවන්නේ වේගවත් ඉලෙක්ට්‍රෝන වායු අණු සමඟ ගැටීමෙනි.
(3) ඉලෙක්ට්‍රෝනවල සාමාන්‍ය තාප චලන ශක්තිය, අණු, පරමාණු, අයන සහ නිදහස් රැඩිකලුන් වැනි බර අංශුවලට වඩා විශාලත්වයෙන් අනුපිළිවෙලින් 1 සිට 2 දක්වා වැඩි වේ.
(4) ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ බර අංශු ගැටීමෙන් පසු සිදුවන ශක්ති හානිය, ගැටීම් අතර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයෙන් වන්දි ලබා ගත හැක.
PECVD පද්ධතියක අඩු උෂ්ණත්ව අසමතුලිත නොවන ප්ලාස්මාවක් වන බැවින්, කුඩා පරාමිතීන් සංඛ්‍යාවක් සහිත අඩු උෂ්ණත්ව අසමතුලිත නොවන ප්ලාස්මාවක් සංලක්ෂිත කිරීම දුෂ්කර ය, මන්ද එය ඉලෙක්ට්‍රෝන උෂ්ණත්වය Te බර අංශුවල උෂ්ණත්වය Tj ට සමාන නොවන බැවිනි. PECVD තාක්ෂණයේදී, ප්ලාස්මාවේ ප්‍රාථමික කාර්යය වන්නේ රසායනිකව ක්‍රියාකාරී අයන සහ නිදහස් රැඩිකලුන් නිපදවීමයි. මෙම අයන සහ නිදහස් රැඩිකලුන් වායු අවධියේ අනෙකුත් අයන, පරමාණු සහ අණු සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි හෝ උපස්ථර මතුපිට දැලිස් හානි සහ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා ඇති කරයි, සහ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ අස්වැන්න ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වය, ප්‍රතික්‍රියාකාරක සාන්ද්‍රණය සහ අස්වැන්න සංගුණකයේ ශ්‍රිතයකි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යයේ අස්වැන්න රඳා පවතින්නේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය, වායු පීඩනය සහ ගැටෙන අවස්ථාවේ අංශුවල සාමාන්‍ය නිදහස් පරාසය මත ය. අධි ශක්ති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගැටීම හේතුවෙන් ප්ලාස්මාවේ ප්‍රතික්‍රියාකාරක වායුව විඝටනය වන බැවින්, රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ සක්‍රීයකරණ බාධකය ජය ගත හැකි අතර ප්‍රතික්‍රියාකාරක වායුවේ උෂ්ණත්වය අඩු කළ හැකිය. PECVD සහ සාම්ප්‍රදායික CVD අතර ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ තාප ගතික මූලධර්ම වෙනස් වීමයි. ප්ලාස්මාවේ වායු අණු විඝටනය වරණීය නොවන බැවින්, PECVD මගින් තැන්පත් කරන ලද පටල ස්ථරය සාම්ප්‍රදායික CVD ට වඩා සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් වේ. PECVD මගින් නිපදවන අවධි සංයුතිය සමතුලිත නොවන අද්විතීය විය හැකි අතර, එහි ගොඩනැගීම තවදුරටත් සමතුලිත චාලක විද්‍යාව මගින් සීමා නොවේ. වඩාත්ම සාමාන්‍ය පටල ස්ථරය වන්නේ අස්ඵටික තත්වයයි.

PECVD විශේෂාංග
(1) අඩු තැන්පත් වීමේ උෂ්ණත්වය.
(2) පටල/පාදක ද්‍රව්‍යයේ රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය නොගැලපීම නිසා ඇතිවන අභ්‍යන්තර ආතතිය අඩු කරන්න.
(3) තැන්පත් වීමේ අනුපාතය සාපේක්ෂව ඉහළ ය, විශේෂයෙන් අඩු උෂ්ණත්ව තැන්පත් වීම, එය අස්ඵටික සහ ක්ෂුද්‍ර ස්ඵටික පටල ලබා ගැනීමට හිතකර වේ.

PECVD හි අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාවලිය හේතුවෙන්, තාප හානිය අඩු කළ හැකි අතර, පටල ස්ථරය සහ උපස්ථර ද්‍රව්‍ය අතර අන්‍යෝන්‍ය විසරණය සහ ප්‍රතික්‍රියාව අඩු කළ හැකි අතර, එමඟින් ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක සෑදීමට පෙර හෝ නැවත වැඩ කිරීමේ අවශ්‍යතාවය හේතුවෙන් ආලේප කළ හැකිය. අති විශාල පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ (VLSI, ULSI) නිෂ්පාදනය සඳහා, PECVD තාක්ෂණය Al ඉලෙක්ට්‍රෝඩ රැහැන් සෑදීමෙන් පසු අවසාන ආරක්ෂිත පටලය ලෙස සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් පටලය (SiN) සෑදීම සඳහා මෙන්ම, අන්තර් ස්ථර පරිවරණයක් ලෙස සිලිකන් ඔක්සයිඩ් පටලය සමතලා කිරීම සහ සෑදීම සඳහා සාර්ථකව යොදනු ලැබේ. තුනී පටල උපාංග ලෙස, ක්‍රියාකාරී අනුකෘති ක්‍රමයේ උපස්ථරය ලෙස වීදුරු භාවිතා කරමින් LCD සංදර්ශක ආදිය සඳහා තුනී පටල ට්‍රාන්සිස්ටර (TFT) නිෂ්පාදනය සඳහා PECVD තාක්ෂණය සාර්ථකව යොදා ගෙන ඇත. ඒකාබද්ධ පරිපථ විශාල පරිමාණයට සහ ඉහළ ඒකාබද්ධතාවයට සංවර්ධනය කිරීම සහ සංයෝග අර්ධ සන්නායක උපාංග බහුලව භාවිතා කිරීමත් සමඟ, PECVD අඩු උෂ්ණත්වයකදී සහ ඉහළ ඉලෙක්ට්‍රෝන ශක්ති ක්‍රියාවලීන්හිදී සිදු කිරීම අවශ්‍ය වේ. මෙම අවශ්‍යතාවය සපුරාලීම සඳහා, අඩු උෂ්ණත්වවලදී ඉහළ පැතලි පටල සංස්ලේෂණය කළ හැකි තාක්ෂණයන් සංවර්ධනය කළ යුතුය. SiN සහ SiOx පටල ECR ප්ලාස්මා සහ හෙලික්සීය ප්ලාස්මාවක් සහිත නව ප්ලාස්මා රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ (PCVD) තාක්ෂණය භාවිතයෙන් පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කර ඇති අතර, විශාල පරිමාණයේ ඒකාබද්ධ පරිපථ ආදිය සඳහා අන්තර් ස්ථර පරිවාරක පටල භාවිතයේදී ප්‍රායෝගික මට්ටමකට ළඟා වී ඇත.